hisi mmz模块驱动讲解

一、概述

如图所示，在海思平台上将内存分为两个部分：os内存和mmz内存。os内存指：由linux操作系统管理的内存；mmz内存：由mmz驱动模块进行管理供媒体业务单独使用的内存，在驱动加载时可以指定该模块管理内存的大小：

insmod hi_osal.ko mmz=anonymous,0x4fa00000,6Manony=1 || report_error

二、数据结构

1、mmz区域描述符

struct hil_media_memory_zone {

???char name[HIL_MMZ_NAME_LEN+1]; //mmz区域名字：anonymous

???????

???unsigned long gfp;?? //区域标识：0

?

???unsigned long phys_start; //mmz区域起始物理地址：0x4fa00000

???unsigned long nbytes; //mmz区域大小：6M

???????

???struct list_head list; //mmz链表

?

???unsigned char *bitmap; //位图

???struct list_head mmb_list; //mmz区域的mmb链表，存放所有申请到的物理内存

???

???unsigned int alloc_type;

???unsigned long block_align;

???

???void (*destructor)(const void *);

};

2、mmb内存描述符

hil_media_memory_block描述了从mmz区域申请一块内存，同一个mmz区域内的所有mmb通过链表连接。

struct hil_media_memory_block {

???#ifndef MMZ_V2_SUPPORT

???unsigned int id;

???#endif

???char name[HIL_MMB_NAME_LEN+1]; //该mmb模块使用者名字

???struct hil_media_memory_zone *zone; //指向mmb所属的mmz区域

???struct list_head list; //mmb链表

??? ????

???unsigned long phys_addr; //申请到的mmb起始物理地址

???void *kvirt;? //对应内核虚拟地址，从代码看未用

???unsigned long length; //申请的mmb大小

???

???unsigned long flags; //标识

???

???unsigned int order;

?

???int phy_ref; //引用计数

???int map_ref; //引用计数

};

3、mmz_userdev_info

该结构体保存打开该设备文件的进程信息，存放在file结构体的private_data成员里。

struct mmz_userdev_info {

???pid_t pid; ??????? //打开设备文件的进程pid

???pid_t mmap_pid;

???struct semaphore sem; //信号量

???struct list_head list; //指向mmb_info链表

};

4、mmb_info

该结构体描述应用申请到mmb后的相关信息，同进程的mmb_info通过链表形式管理。

struct mmb_info {

???unsigned long phys_addr;??? //申请到的物理内存，同mmb.phys.addr

???unsigned long align;??????? /* ifyou need your phys-memory have special align size */

???unsigned long size;???? //申请的物理内存大小

???unsigned int order;

???

??? void *mapped;?????? //指向mmap后的虚拟地址空间

???????

???union {

???????struct {

???????????unsigned long prot? :8; /*PROT_READ or PROT_WRITE */

???????????unsigned long flags :12;/* MAP_SHARED or MAP_PRIVATE */

???

#ifdef __KERNEL__

???????????unsigned long reserved :8; /* reserved,do not use */

???????????unsigned long delayed_free :1;

???????????unsigned long map_cached :1;

#endif

???????};

???????unsigned long w32_stuf;

???};

???

???char mmb_name[HIL_MMB_NAME_LEN+1];

???char mmz_name[HIL_MMZ_NAME_LEN+1];

???unsigned long gfp;????? /*reserved,do set to 0 */

???

#ifdef __KERNEL__

???int map_ref;

???int mmb_ref;

???????

???struct list_head list;??? //mmb_info链表

???hil_mmb_t *mmb;???? //指向申请到的mmb

#endif

};

三、关系图

1、mmz和mmb关系

下图展示了mmz驱动管理mmz和mmb的关系。mmz驱动模块支持多个mmz区域，只要在加载mmz.ko时通过参数传递即可，一般情况下只有一个mmz区域。多个mmz区域之间通过链表的形式组织在一起，链表头为mmz_list；而每个mmz区域通过mmb_list维护mmb链表，管理该区域内所有已经申请了的物理内存区域；每个mmb通过zone成员知道自己属于哪个mmz区域。

通过/proc/media-mem可以查看mmz和mmb使用情况：

+---ZONE: PHYS(0x4FA00000,0x4FFFFFFF),GFP=0,nBYTES=6144KB,??NAME="anonymous"

??|-MMB: phys(0x4FA00000,0x4FA81FFF),kvirt=0x? (null),flags=0x00000000,length=520KB,?????? name="DCCM_MSG_BUF"

??|-MMB: phys(0x4FA82000,0x4FA84FFF),length=12KB,??????? name="SYS_scale_coef"

??|-MMB: phys(0x4FA85000,0x4FA87FFF),??????? name="SYS_scale_coef"

??|-MMB: phys(0x4FA88000,0x4FB07FFF),length=512KB,?????? name="TDE_MemPool"

?? |-MMB: phys(0x4FB08000,0x4FB3CFFF),length=212KB,??????name="IVE_QUEUE"

??|-MMB: phys(0x4FB3D000,0x4FB3DFFF),length=4KB,name="IVE_TEMP_NODE"
??
??--MMZ_USE_INFO:

 total size=6144KB(6MB),used=1272KB(1MB +248KB),remain=4872KB(4MB + 776KB),zone_number=1,block_number=6

2、mmb、mmb_info和mmb_userdev_info关系

下图展示了mmz驱动和应用申请数据结构之间的关系：

当应用打开设备文件/dev/mmz_userdev时会申请一个属于该进程的mmb_userdev_info结构体，mmb_userdev_info成员list指向属于该进程的所有mmb_info，mmb_info的mmb成员指向为其分配的mmb，而*mmaped存放mmb物理内存（phy_addr）进行映射后的虚拟地址供用户空间使用。

由于mmz大部分为媒体业务独立使用，内存在媒体硬件模块流转，应用无需访问，这时不用映射，只有当应用需要访问时才需要进行映射。可以把mmz管理的整个内存看做存储盘上的一个大文件，应用层要访问mmz的物理内存通过mmap方式进行映射（类似文件），映射的文件偏移就是mmb.phy_addr，映射大小就是申请的mmb.length，通过mmap方式映射到内核后根据返回的虚拟地址就可以访问该mmb内存。